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문장대문장 학습을 이용한 음차변환 모델과 한글 음차변환어의 발음 유사도 기반 부분매칭 방법론
A Transliteration Model based on the Seq2seq Learning and Methods for Phonetically-Aware Partial Match for Transliterated Terms in Korean 원문보기

한국정보과학회언어공학연구회 2018년도 제30회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회, 2018 Oct. 12, 2018년, pp.443 - 448  

박주희 (서치솔루션) ,  박원준 (한양대학교) ,  서희철 (네이버)

초록
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웹검색 결과의 품질 향상을 위해서는 질의의 정확한 매칭 뿐만이 아니라, 서로 같은 대상을 지칭하는 한글 문자열과 영문 문자열(예: 네이버-naver)의 매칭과 같은 유연한 매칭 또한 중요하다. 본 논문에서는 문장대문장 학습을 통해 영문 문자열을 한글 문자열로 음차변환하는 방법론을 제시한다. 또한 음차변환 결과로 얻어진 한글 문자열을 동일 영문 문자열의 다양한 음차변환 결과와 매칭시킬 수 있는 발음 유사성 기반 부분 매칭 방법론을 제시하고, 위키피디아리다이렉트 키워드를 활용하여 이들의 성능을 정량적으로 평가하였다. 이를 통해 본 논문은 문장대문장 학습 기반의 음차 변환 결과가 복잡한 문맥을 고려할 수 있으며, Damerau-Levenshtein 거리의 계산에 자모 유사도를 활용하여 기존에 비해 효과적으로 한글 키워드들 간의 부분매칭이 가능함을 보였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 절에서는 자모간 유사도 함수 d를 설계하기 위해 고안한 세 가지의 방법에 대하여 설명한다. 각 방법론은 언어학적 지식에 기반하여 설계된 자모의 자질 벡터, 대량의 데이터를 통해 발견된 자모간 연관성, 인공신경망을 통해 학습된 자모 임베딩 간의 성능을 비교하기 위해 고안되었다.
  • 본 논문에서는 문장대문장 학습 모델을 음차 변환에 적용하고, 그 결과를 다양한 한글 키워드와 부분적으로 매칭할 수 있는 방법론에 대하여 다루었다. 그리고 그 결과를 위키피디아 리다이렉트 정보를 이용하여 구성한 테스트셋을 이용하여 정량적으로 평가하였다.
  • 따라서, 검색 품질의 향상을 위해서는 적절한 음차변환을 통해 서로 다른 언어의 단어를 잘 매칭할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 이러한 음차변환 문제를 문장대문장 학습(Sequence-tosequence learning)[1]을 통해 해결하고자 하였다. 문장대문장 학습이란 문장들 사이의 관계를 기계학습 모델이 학습하도록 하는 것으로 최근 번역[2], 챗봇[3] 등 다양한 자연어처리분야의 문제들을 푸는데 사용되고 있다.
  • 본 실험은 영문 표제어를 음차하는 능력과 그 음차된 결과를 다양한 한글 키워드들과 매칭할 수 있는 성능을 포괄적으로 측정하도록 고안되었다. 먼저 전체 데이터셋을 558개의 dev set과 3000개의 test set으로 구분하였다.
  • 한글 문자열을 올바르게 부분 매칭하기 위해서는 두문자열의 발음 유사도를 계산할 수 있어야 한다. 본 연구는 한글 자모의 발음 유사도를 이용하여 DamerauLevenshtein Distance[14](이하 편집 거리)를 확장하고자 하였다.
  • 따라서 ‘게’ 와  ‘개’ 는 ‘게’ 와 ‘고’ 보다 발음상 더 유사함에도 불구하고 동일한 거리를 가지게 된다. 본 연구에서는 이러한 점을 보완하기 위하여 두 문자의 발음 유사도를 고려한 d 함수를 설계하는데 초점을 맞추었다.
  • 본 절에서는 자모간 유사도 함수 d를 설계하기 위해 고안한 세 가지의 방법에 대하여 설명한다. 각 방법론은 언어학적 지식에 기반하여 설계된 자모의 자질 벡터, 대량의 데이터를 통해 발견된 자모간 연관성, 인공신경망을 통해 학습된 자모 임베딩 간의 성능을 비교하기 위해 고안되었다.

가설 설정

  • 문장대문장 학습이 이루어지는 동안 각 단어는 특정 차원의 벡터로 나타내어지며, 문장간의 관계가 학습되는 동안 생성되는 오차의 전파를 통해 단어의 임베딩이 형성되게 된다. 음차 변환의 경우 단어는 한 개의 자모를 의미하며, 주어진 영어 단어와 이를 음차한 한글 자모 사이의 관계를 학습하는 동안 발음에 대한 정보가 자연스럽게 임베딩에 반영이 되었을 것으로 가정하였다. 이렇게 얻어진 자모의 임베딩을 유사도를 계산하는데 활용하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
음차변환이란? 음차변환이란 외래어 등을 소리를 따서 한글로 표기하는 것을 말한다. 예를 들어 ‘naver’ 라는 영문을 ‘네이버’ 라는 한글로 옮기는 것 등이 여기에 포함된다.
최근 문장대문장 학습을 무엇에 사용하고 있는가? 본 논문에서는 이러한 음차변환 문제를 문장대문장 학습(Sequence-tosequence learning)[1]을 통해 해결하고자 하였다. 문장대문장 학습이란 문장들 사이의 관계를 기계학습 모델이 학습하도록 하는 것으로 최근 번역[2], 챗봇[3] 등 다양한 자연어처리분야의 문제들을 푸는데 사용되고 있다. 음차변환 또한 영문과 한글 문자열 사이의 관계를 학습해야 하므로 문장대문장 학습의 대상으로 볼 수 있다.
문장대문장 학습 모델은 무엇으로 구성되어 있는가? 음차 변환을 위해 사용한 문장대문장 학습 모델은 Sutskever의 연구[1]에서 처음 소개되었다. 이 모델은 인코더와 디코더로 구성되어있으며, 본 연구에서는 인코더로 각각 Attention[12]을 적용한 단방향 LSTM, 양방향 LSTM, 1차원 CNN을, 디코더로는 단방향 LSTM만을 이용하여 구성하였다. 인코더에는 음차 변환을 하고자 하는 영어문장이 입력되며, 입력이 끝나면 인코더에서 나온 상태를 디코더로 전달해주게 된다.
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